La natura della luce

[Pinus]

Non è un post sulla fotografia, ma sulla natura della luce, ma penso che possa essere attinente con la fotografia. Dato che la luce è la cosa che dipinge le nostre tanto amate fotografie, magari a qualcuno interessa saperne di più e di cose veramente incredibili sulla luce ce ne sono molte da dire.

Volevo parlarvi dell'effetto fotoelettrico, la spiegazione del fenomeno che valse il nobel ad Einstein , é considerata una delle più grandi intuizioni di sempre. L'unico nobel fra l'altro, nonostante di cose da nobel ne abbia fatte almeno 6 o 7.

Fino all'inizio del Novecento, si pensava che la luce fosse solo un'onda, ma questo esperimento ha dimostrato che non è proprio così. La luce, infatti, si comporta anche come se fosse fatta di piccole particelle di energia, i fotoni. Sottolineo anche perché in realtà si comporta in entrambi i modi e non sappiamo darci una spiegazione, é semplicemente così. Finché non la guardi è un onda, quando la guardi diventa una particella, come fosse una pallottola ed è stato proprio Einstein a dimostrarlo con questa sua intuizione sull'effetto fotoelettrico.

Ecco come funziona l'esperimento: si prende una lastra di metallo e si illumina con della luce. L'idea è vedere se la luce riesce a "staccare" gli elettroni dagli atomi del metallo, facendoli saltare via. Questi elettroni vengono poi rilevati da uno strumento apposito, il fotorivelatore.

Sperimentalmente si vedeva che l'effetto variava a seconda del colore della luce utilizzata. Quando veniva utilizzata una luce rossa non importava quanto potente fosse la luce che veniva puntata sul metallo, quasi nessun elettrone si staccava. La situazione cambiava completamente con la luce blu o con una luce a frequenze più alte, come quella ultravioletta. In quel caso, anche con una luce meno intensa, si vedevano molti più elettroni liberati. Ma perché succedeva questo?

Albert Einstein ha risolto il mistero spiegando che la luce non è un'onda continua ma è fatta di fotoni, piccole particelle che trasportano energia. La quantità di energia di ogni fotone dipende dalla frequenza della luce: maggiore è la frequenza, più energia ha il fotone. La luce rossa ha fotoni con poca energia, mentre la luce blu ha fotoni molto più energetici.

Quando un fotone colpisce un elettrone, per staccarlo dall'atomo del metallo deve avere abbastanza energia da vincere il legame che lo tiene attaccato. Con la luce rossa, ogni singolo fotone è troppo "debole" per fare questo lavoro, quindi non importa quanto ne mandi: il risultato non cambia. È come sparare pallottole troppo leggere contro una porta chiusa a chiave — non riuscirai mai a sfondarla, indipendentemente dal numero di pallottole.

La luce blu, invece, è come usare pallottole più potenti. Ogni fotone ha abbastanza energia per colpire l'elettrone e farlo saltare via dall'atomo. Ecco perché, anche con meno luce blu, si riesce a vedere un gran numero di elettroni liberati.

Questo esperimento ha cambiato completamente il modo in cui pensiamo alla luce e alla sua natura. Non è solo un'onda che si propaga nello spazio, ma è anche fatta di particelle, i fotoni. E questa scoperta non solo ha spiegato l'effetto fotoelettrico, ma ha anche dato il via alla rivoluzione della fisica quantistica. Insomma, con una semplice lastra di metallo e un po' di luce, Einstein ha riscritto le regole del gioco.

[edecapitani]

Grazie!

[Rino]

Interessante, grazie.

[Met]

Quindi, perché il Foveon ha il rosso in fondo e il blu in alto?     

Forse perché i raggi rossi e infrarossi penetrano più in profondità nei corpi: il calore arriva, si infila dappertutto e si ferma solo quando ha colonizzato ogni atomo, senza far schizzare via gli elettroni. Il blu, invece, spariglia le carte, ma resta in superficie.

A proposito: siamo diventati cavie per i tuoi esperimenti con ChatGPT, o è solo una sensazione?

[BeSigma]

Mi piace molto questo tema... e spero sia una passione tua, qualora avessi usato GPT mi piace lo stesso ma GPT mi è meno simpatico 

Se vi fà piacere, nei prossimi giorni, analizzerò "la natura della luce" affrontandola con fare filosofico, direi utilizzando la fenomenologia di Husserl e la fenomenologia della percezione di Merleau-Ponty 

La filosofia si è già contrapposta mille e mille volte alla scienza, proprio lo sfortunato Einstein si vide contestato sul palco, nel 1922, da un certo Henri Bergson (che pronunciato somiglia molto al fotografo Bresson) mentre esponeva la sua teoria sulla relatività... ma questa è un'altra storia, c'è tempo 

Giuro non chiederò nulla a GPT 

[Pinus]

No, non è ChatGpt, su questo argomenti sono molto ferrato, posso parlarne per anni!  La mia biblioteca non mente

Met, principalmente la disposizione degli strati nel Foveon è dovuto a come assorbe il silicio la luce in base alla sua lunghezza d'onda.

Occhio a non confondera la lunghezza d'onda con la frequenza, la prima è una misura di spazio, la seconda di tempo e sono legate dall'equazione lambda = c / nu, dove c è la velocita della luce e nu la frequenza.

Quindi ad una bassa frequenza corrisponde una lunhhezza d'onda lunga

 

[Pinus]

Mi piace molto questo tema... e spero sia una passione tua, qualora avessi usato GPT mi piace lo stesso ma GPT mi è meno simpatico 

Se vi fà piacere, nei prossimi giorni, analizzerò "la natura della luce" affrontandola con fare filosofico, direi utilizzando la fenomenologia di Husserl e la fenomenologia della percezione di Merleau-Ponty 

La filosofia si è già contrapposta mille e mille volte alla scienza, proprio lo sfortunato Einstein si vide contestato sul palco, nel 1922, da un certo Henri Bergson (che pronunciato somiglia molto al fotografo Bresson) mentre esponeva la sua teoria sulla relatività... ma questa è un'altra storia, c'è tempo 

Giuro non chiederò nulla a GPT 

Molto interessante, si mi farebbe piacere. Una delle prossime volte vi farò mettere a piangere dalle verità che verranno fuori 

[Met]

No, non è ChatGpt, su questo argomenti sono molto ferrato, posso parlarne per anni!

Complimenti e grazie per il chiarimento: è bello che tu voglia condividere queste conoscenze.

[Eros Penatti]

Interessante Pinus 

[hobbit]

Quindi, perché il Foveon ha il rosso in fondo e il blu in alto?     

L'assorbimento selettivo della luce da parte del silicio è il fenomeno che permette di avere un sensore a tre strati (come la vecchia pellicola) senza avere un filtro colorato a mosaico anteposto.
E' un po' quello che accade anche nel mare con la distribuzione delle alghe alle varie profondità, infatti anche loro sono a caccia di luce con i loro cloroplasti:

[Pinus]

L'assorbimento selettivo della luce da parte del silicio è il fenomeno che permette di avere un sensore a tre strati (come la vecchia pellicola) senza avere un filtro colorato a mosaico anteposto.
E' un po' quello che accade anche nel mare con la distribuzione delle alghe alle varie profondità, infatti anche loro sono a caccia di luce con i loro cloroplasti:

Interessante questa analogia con le alghe